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MP3 – Subjektive Klangwahrnehmung: Klangfarbe

Ton ist ein Konzept, mit dem wir in unserem täglichen Leben oft in Kontakt kommen, und man kann sogar sagen, dass es ein wesentliches Konzept ist.

In Physiklehrbüchern der Oberstufe wird die Klangfarbe zusammen mit der Tonhöhe und der Lautstärke als die drei grundlegenden Attribute des Klangs betrachtet. Obwohl wir oft mit dem Wort Türklingel zu tun haben und Türklingel in vielerlei Hinsicht ausgereiftere Anwendungen hat, ist Türklingel eigentlich ein sehr vager Begriff. Welches physikalische Phänomen bestimmt die Klangfarbe? Warum können wir nur vage Worte wie Licht und Schatten, Dicke und Wärme verwenden, um die Klangfarbe zu beschreiben?

Tonhöhe und Lautstärke sind gut verstanden und entsprechen physikalischen Phänomenen: Die Tonhöhe entspricht der Schwingungsfrequenz eines Objekts, und die Lautstärke entspricht der Schwingungsamplitude des Objekts. Wir konnten jedoch kein physikalisches Phänomen finden, das der Klangfarbe entspricht. Es gibt auch keine genauen Worte, um die Klangfarbe in unserer Sprache zu beschreiben.

Wir können großartige Musik erstellen, indem wir die Kombination aus Tonhöhe, Dauer und Lautstärke präzise steuern. Können wir also die Klangfarbe so steuern, wie wir Tonhöhe und Dauer steuern?

Was genau ist Tonhöhe? Welche physikalischen Prozesse sind an der Klangfarbe beteiligt?

Dies ist etwas, das viele Menschen in den letzten paar hundert Jahren erforscht und erforscht haben. Aber bis heute gibt es darauf keine perfekte Antwort.

In diesem Artikel habe ich einige Forschungsergebnisse meiner Vorgänger eingeordnet und einige meiner eigenen Gedanken dargestellt. Ich hoffe, dass es jedem ein systematisches Verständnis der Klangfarbe vermitteln kann, und ich hoffe, diejenigen zu inspirieren, die sich in Zukunft für das Studium der Klangfarbe interessieren.

Dieser Artikel beginnt mit der Definition von Klangfarbe, diskutiert, was Klangfarbe ist, die subjektive Wahrnehmung von Klangfarbe, die Hauptfaktoren, die die Klangfarbe beeinflussen, die Beschreibung der Klangfarbe in der Sprache, die Anwendung der Klangfarbe in der Musik und persönliche Perspektiven für die Untersuchung der Klangfarbe . Dieser Artikel schlägt auch ein Klangklassifizierungsmodell für die Klangfarbe vor. Gleichzeitig gibt es einige Vermutungen, die ich in dem Artikel nicht studieren konnte. Ich werde sie in Zukunft überprüfen.

Die Definition von Klang
Es gibt viele Definitionen von Timbre.

Das Wort Klangfarbe kommt vom französischen 　　. Im Altfranzösischen bezeichnete es die von verschiedenen Musikinstrumenten erzeugten Klänge.

In seinem Musiklehrbuch „Fundamentals of Music Theory“ bemerkte Li Chongguang, dass „Timbres aufgrund der Art, Form und Anzahl der Obertöne des Klangkörpers unterschiedlich sind“.

Die American Standards Association (ASA) definiert Klingeln aus der entgegengesetzten Perspektive. Es definiert nicht, was Klangfarbe ist, aber welche Klangfarbe es nicht ist: “Klangfarbe ist jeder andere Unterschied zwischen Klängen gleicher Lautstärke, Tonhöhe und Dauer.”

Alle oben genannten Definitionen sagen uns, um welchen Ton es sich handelt. Aber keine dieser Definitionen ist so eindeutig mit den entsprechenden physikalischen Gesetzen verknüpft wie andere physikalische Eigenschaften.

Wie Tonhöhe und Schwingungsfrequenz, wie Geschwindigkeit und Zeit und Verschiebung, wie Farbe und Wellenlänge.

Warum kann das Wort Klangfarbe nicht eindeutig einem bestimmten physikalischen Phänomen entsprechen? Ich denke, das liegt an der Komplexität des Timbres.

Wie funktioniert die Normalisierung einer mp3?

Die Normalisierung der Lautstärke einer mp3 basiert auf der Wahrnehmung.

Das menschliche Ohr hat seine Besonderheiten und deren Untersuchung hat die Entwicklung des Normalisierungsalgorithmus für MP3-Dateien ermöglicht.

Ursprünglich ging es nur darum, den Speicherplatz einer Audiodatei zu reduzieren und gleichzeitig eine hohe Qualität beizubehalten.

Wir müssen uns daran erinnern, dass das Internet in den Anfangsjahren sehr langsam war und Festplatten nur sehr wenig Kapazität hatten. Was es unmöglich machte, eine wav-Datei herunterzuladen (diese Option wird heute noch nicht verwendet), ist die mit der “Original” -Qualität, da die wav-Datei viel Platz einnimmt.

Der Normalisierungsalgorithmus einer mp3-Datei basierte also darauf, zu verstehen, wie das menschliche Ohr funktioniert, um Informationen ohne Qualitätseinbußen verwerfen zu können, basierend auf der Art und Weise, wie wir Musik wahrnehmen, und somit die mp3-Datei, die viel weniger Platz einnimmt ( a Zehntel des Originals) klingt fast genauso wie das Original.

Aber… welche Informationen können verworfen werden, ohne dass das menschliche Ohr es bemerkt? Wie wird erreicht, dass eine mp3 auch ohne Informationen fast genauso klingt wie das Original?

Als erstes werden alle Klänge verworfen, die vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen werden, aber dennoch in der ursprünglichen Musik-Wave-Datei vorhanden sind. Da das menschliche Ohr Töne nur in einem bestimmten Frequenzbereich wahrnehmen kann, werden niedrigere Frequenzen nicht gehört und auch höhere Frequenzen werden nicht gehört. Es ist also sicher, Stille auszuschließen und auch niedrige und hohe Frequenzen auszuschließen, die außerhalb unserer Wahrnehmungsfähigkeit liegen.

Aber es gibt noch andere Phänomene des menschlichen Hasses, wie zum Beispiel das sogenannte Maskieren. Es kommt vor, dass, wenn wir eine Frequenz mit hoher Lautstärke hören und unmittelbar danach (oder sogar gleichzeitig) ein anderes Instrument oder einen Ton mit einer ähnlichen Frequenz hören, unser Ohr diesen zweiten Ton nicht wahrnimmt … Dann ist es auch so möglich, diese Töne, die von zuerst maskiert werden, zu verwerfen. Fast alle Frequenzredundanzen können verworfen werden, ohne dass das menschliche Ohr sie wahrnehmen kann.

Wenn wir also eine WAV-Datei nehmen und alle Frequenzen entfernen, die außerhalb unseres Hörbereichs liegen, und auch die Maskierung, konnten wir das neue Audio erheblich reduzieren. Wenn wir auch eine Komprimierung hinzufügen (wie sie für eine .zip-Datei verwendet wird), haben wir eine so große Reduzierung, dass die neue Datei ein Zehntel des Originals wiegt.

Dadurch ist die neue Datei viel handlicher als das Original und nimmt viel weniger Platz auf der Festplatte ein, was in jenen Jahren von entscheidender Bedeutung war.

Diese Methode, die wir im Allgemeinen erklären, war diejenige, die vor zwei Jahrzehnten oder länger verwendet wurde. Heute verwendet Mp4Gain viel modernere und komplexere Methoden, die überraschendere Ergebnisse liefern.

Darüber hinaus kann Mp4Gain nicht nur MP3-Dateien, sondern alle gängigen Audioformate und auch Videos normalisieren. Und dieser basiert auf moderneren, effizienteren und State-of-the-Art-Algorithmen, die ein deutlich besseres Ergebnis liefern.

Im Allgemeinen haben wir eine nicht-technische Erklärung bereitgestellt, wie Audiodateien komprimiert wurden, um ein mp3 zu erstellen.

Wir empfehlen Ihnen, Mp4Gain herunterzuladen und die Qualität selbst zu überprüfen. Ihr werdet es lieben.